下一个更大的元素(1,2,3)

下一个更大的元素1

题目

给定两个 没有重复元素 的数组 nums1 和 nums2 ，其中nums1 是 nums2 的子集。找到 nums1 中每个元素在 nums2 中的下一个比其大的值。
nums1 中数字 x 的下一个更大元素是指 x 在 nums2 中对应位置的右边的第一个比 x 大的元素。如果不存在，对应位置输出 -1 。

示例

输入: nums1 = [4,1,2], nums2 = [1,3,4,2].
输出: [-1,3,-1]
解释:
    对于num1中的数字4，你无法在第二个数组中找到下一个更大的数字，因此输出 -1。
    对于num1中的数字1，第二个数组中数字1右边的下一个较大数字是 3。
    对于num1中的数字2，第二个数组中没有下一个更大的数字，因此输出 -1。

思路

• 使用栈，遍历数组nums2 ，判断当前元素是否大于栈顶的元素，如果大于则记录到哈希表中，同时栈顶元素出栈，直到栈为空或当前元素小于栈顶元素，则入栈。
• 然后遍历num1，哈希表不能找到用-1，能找到的用表中的。

代码

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElement(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
        unordered_map<int,int> my_map;
        vector<int> res;
        stack<int> my_stk;

        for ( auto& n : nums2 ) {
            if ( my_stk.empty() ) {
                my_stk.push( n );
                continue;
            }

            while ( !my_stk.empty() && n > my_stk.top() ) {
                my_map[my_stk.top()] = n;
                my_stk.pop();
            }

            my_stk.push( n );
        }

        for ( auto& n : nums1 ) {
            if ( my_map.count( n ) > 0 ) {
                res.push_back( my_map[n] );
            }
            else {
                res.push_back( -1 );
            }
        }

        return res;
    }
};

下一个更大的元素2

题目

给定一个循环数组（最后一个元素的下一个元素是数组的第一个元素），输出每个元素的下一个更大元素。数字 x 的下一个更大的元素是按数组遍历顺序，这个数字之后的第一个比它更大的数，这意味着你应该循环地搜索它的下一个更大的数。如果不存在，则输出 -1。

示例1

输入: [1,2,1]
输出: [2,-1,2]
解释: 第一个 1 的下一个更大的数是 2；
数字 2 找不到下一个更大的数； 
第二个 1 的下一个最大的数需要循环搜索，结果也是 2。

思路

• 这道题和1的区别是循环数组，以及数组元素可以重复。
• 解决循环数组的方法是，遍历两边数组。
• 重复导致不能在数组中保存元素本身，而是放入元素的索引，这样每次用当前元素和栈顶索引代表的元素进行比较。如果当前栈顶索引代表的数小于当前遍历数组的数，就可以对栈顶索引位置的结果填入当前数。

代码

class Solution {
public:
    vector<int> nextGreaterElements(vector<int>& nums) {
        vector<int> res( nums.size(), -1 );
        stack<int> my_stk;

        int cnt = 2;
        while ( cnt-- ) {
            for ( int i = 0; i < nums.size(); ++i ) {
                while ( !my_stk.empty() && nums[my_stk.top()] < nums[i] ) {
                    res[my_stk.top()] = nums[i];
                    my_stk.pop();
                }

                my_stk.push( i );
            }
        }


        return res;
    }
};

下一个更大的元素3

题目

给定一个32位正整数 n，你需要找到最小的32位整数，其与 n 中存在的位数完全相同，并且其值大于n。如果不存在这样的32位整数，则返回-1。

示例1

输入: 12
输出: 21

示例2

输入: 21
输出: -1

思路

• 转成string，然后查找下一个组合。从后先前遍历字符串，找到第一个逆序字符对，即a位置的数小于后一个数字。然后再从末尾遍历，找到第一个大于a位置的元素b位置。交换a、b。然后把a后面进行排序。

代码

class Solution {
public:
    int nextGreaterElement(int n) {
        int res = -1;
        string str_n = to_string( n );

        // 从右向左遍历
        int index = str_n.size() - 2;
        while ( index >= 0 && str_n[index] >= str_n[index+1]) {
            --index;
        }

        if ( index >= 0 ) {
            int right = str_n.size() - 1;
            while ( right > index && str_n[right] <= str_n[index] ) {
                --right;
            }

            swap( str_n[index], str_n[right] );
            sort( str_n.begin() + index + 1, str_n.end() );

            res = str2Int( str_n );
        }

        return res;    
    }

    int str2Int( string& str ) {
        long long  res = 0;
        for ( auto& c : str ) {
            int num = c - '0';
            res = res * 10 + num;
        }

        if ( res > INT_MAX ) {
            res = -1;
        }

        return res;
    }
};